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World File Search System基因工程
用于基因工程和细胞疗法的基于 RNA 的控制器
RNA 作为一种高度紧凑、模块化、便携且可编程的调节器在过去的二十年里，合成生物学的发展推动了基于 RNA 的新型基因表达调节装置和系统的工程化 [9–24] 。基于 RNA 的基因工具为在基因和细胞疗法中建立控制提供了独特的特性。基于 RNA 的设备提供快速、紧凑、模块化且可编程的基因调控。重要的是，基于 RNA 的设备通常很小，只有数百个核苷酸的大小 [25,26] ，这使得它可以与转基因和基于 DNA 的调节器整合，而对受体细胞的递送和整合效率的影响可以忽略不计。此外，调节机制和小尺寸使 RNA 控制器可与多种递送方法兼容，包括非整合病毒载体 [25,27–30] 。由于许多 RNA 控制系统不依赖于辅助蛋白，因此基于 RNA 的系统可以在不产生可能通过抗原呈递引发免疫反应的非天然蛋白的情况下提供控制。因此，与基于蛋白质的系统相比，基于 RNA 的系统具有最小的免疫原性。
社论：植物基因工程和创新应用的最新进展
植物基因工程是植物科学中最受欢迎的进步之一，近年来已成为社会主流讨论的一部分（Mackelprang和Lemaux，2020年）。这是源于关于基因修饰的生物（GMO）的多次未解决的辩论，决策者的参与试图调节和确保其安全地应用于粮食作物的生产，并且在全球援助政治（Steinwand and Ronald and Ronald，2020年）也被作为主题。除了转基因生物的辩论外，还记录了基因工程的一些进步，使植物科学家能够调查和解决以前未开发的问题（Evanega等，2022）。从转化顽固物种的挑战以及适合非英雄植物的基因工程技术的发展，用于开发新型的遗传工程技术和对现有技术的更新，植物遗传工程的领域正在增长和扩展植物科学的可能性限制（Zhang et al。，2019年）。植物科学研究能力的扩展尤为重要，因为植物科学在气候变化和可持续性等全球热门话题中起着重要作用。该研究主题的目标是突出研究在新的生物技术工具（NBTS）开发和植物基因工程的创新应用中体现这些进步的研究。研究重点是顽固或以前的不可转化的物种的NBT发展，以解除这些物种的生物学的解锁，这一点引起了该集合的意义。此外，采用了下一代基因工程技术的新型策略，例如基因组/基因编辑和蛋白质域特异性技术（例如，K-Domain技术）（Song and Han，2021）以及创新的应用以及良好成熟的遗传>基因>
纳米技术在植物基因工程中的新兴作用
鉴于气候变化和人口增长压力，通过基因工程来提高植物的能力至关重要。当前的操作方法费力且依赖于物种，这限制了农业和分子农业的发展。因此，需要新的方法和工具来扩大可转化物种的范围并提高转化的通量。纳米技术彻底改变了微生物和动物系统中的传递、传感和成像，但它在植物中的应用仍然很少。然而，已经出现了用于植物基因操作的纳米介导传递的报道，包括直接生殖系编辑以及质体和线粒体基因组修饰。在这里，我们回顾了纳米技术在植物基因操作中的应用，包括用于传递基因货物的纳米载体的开发和纳米介导植物再生的进展。特别关注了解纳米载体合理设计的结构-功能关系，以及这些发展如何催化植物生物技术应用中核酸和蛋白质传递的进展。
重新组合：使用同源重组的细菌基因工程
要进行重新组合，需要表达噬菌体重组系统的细菌菌株。噬菌体可以从其自己的启动子或异源调节启动子中表达。从其内源性噬菌体启动子中表达基因的基因赋予了紧密调控和坐标表达的优势，从而导致更高的重组频率。这是一个重要的优势，因为在许多情况下，高重组频率对于获得所需的重组至关重要。该单元的作者通常使用位于大肠杆菌染色体上的有缺陷的预言，最近将该预言的关键要素转移到了许多不同的质粒中（Thomason等，2005；另请参见评论）。在此预言系统中，噬菌体重组功能受到肉毒噬菌温度敏感的C I 857抑制剂的控制。在低温（30至34 C）下，重组基因会严重抑制，但是当细菌培养的温度转移到42 C时，它们会从P L启动子中高水平表达。在Datsenko和Wanner（2000）的质粒构建体中，重组基因位于质粒上，并从阿拉伯糖启动子表示。DATSENKO和WANNER质粒以及某些作者的质粒构建体具有DNA复制的温度敏感性。基于质粒的系统具有迁移率的优势 - 它们可以在不同的大肠杆菌菌株中转移到鼠伤寒沙门氏菌和其他革兰氏阴性细菌。但是，如果重新组合针对质量，则使用位于细菌染色体上的预言系统更容易。在诱导重组函数后，将修饰的DNA（DS）（DS）PCR产物或合成单链（SS）寡核苷酸（Oligo）引入到预防菌株中，通过电穿孔引入预防菌株中。通过选择或筛选存活电穿孔的细胞种群获得重新组件。一旦获得了所需的构建体，就可以通过另一个重组去除预言。或者，染色体上的工程等位基因可以通过P1转导将不同的宿主移动到另一个宿主中。具有温度敏感复制起源的质粒可能会因在适当温度下的生长而从重组菌株中丢失。
第 36 章 基因工程：在农业中的作用
农业中基因工程的更多好处包括提高作物产量、降低食品或药品生产成本、减少对杀虫剂的需求、提高营养质量、抵抗病虫害、提高粮食安全以及为世界不断增长的人口带来医疗益处。多年来，人们一直在使用传统的育种技术改变动植物的基因组。对特定、所需特征的人工选择产生了各种不同的生物，从甜玉米到无毛猫。但是，这种人工选择仅限于自然发生的变异，即选择表现出特定特征的生物来繁殖后代。然而，近几十年来，基因工程领域的进步使得精确控制引入生物体的遗传变化成为可能。今天，我们可以通过基因工程将一个物种的新基因整合到一个完全不相关的物种中，从而优化农业性能或促进有价值的药用物质的生产。农作物、农场动物和土壤细菌是一些经过基因工程的生物的突出例子。重组 DNA 技术的一个重要应用是改变农作物的基因型，使其产量更高、营养更丰富、蛋白质含量更高、抗病性更强、化肥消耗更少。重组 DNA 技术和组织培养技术可以生产高产的谷物、豆类和蔬菜作物。一些植物经过基因编程，可以生产出高蛋白谷物，这些谷物可以抵抗高温、潮湿和疾病。
超人：基因工程和以人为本的生物工程的含义
纵观历史，人类一直在寻求改善自身并获得优势的方法，无论是通过信息、技术还是身体增强。尽管机器学习的进步为计算机具有“超人”能力提供了希望，但另外两项进步很快将提供只有科幻小说才能想象和探索的选择。生物技术——具体来说，利用技术对生物进行物理改造——的发展轨迹超越了可逆的“人机合作”，最终实现了像机器人一样的无尽增强和修改的可能性。而基因工程，尤其是 CRISPR 1（成簇的规律间隔的短回文重复序列）和相关技术提供的可访问性，其发展轨迹有望使人类从出生起就变得更聪明、更强大、更“优秀”，预示着“高级人类”的到来。
利用 CRISPR 对神经系统进行基因工程改造......
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基因编辑技术在作物育种中的应用与展望
收稿日期：2020 - 03 - 25 基金项目：国家统计生物新品种培育重大专项（2018ZX08003 - 03B） 作者简介：李树磊，男，硕士研究生，研究方向：植物分子生物学与基因工程；邮箱：lishuleilsl@163.com 通讯作者：王磊，男，博士，研究员，研究方向：作物功能基因组学；邮箱：wanglei01@caas.cn
提高甘蔗对生物和非生物胁迫耐受性的基因工程
摘要：甘蔗是一种重要的经济作物，为世界糖供应和生物燃料生产的原料做出了巨大贡献，在全球糖业中发挥着重要作用。然而，生物和非生物胁迫严重阻碍了甘蔗可持续生产力的发展。基因工程已被用于将有用的基因转移到甘蔗植物中以改善其理想性状，并已成为一种基础和应用研究方法，以在不同不利环境条件下保持生长和生产力。然而，转基因方法的使用仍然存在争议，需要严格的实验方法来应对生物安全挑战。成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 介导的基因组编辑技术正在迅速发展，并可能彻底改变甘蔗生产。本综述旨在探索创新的基因工程技术及其在开发具有增强的抗生物和非生物胁迫能力的甘蔗品种以生产优良甘蔗品种中的成功应用。